Projekt

z

napędu maszyn elektrycznych

Wykonał:

Piotr Jasiński

IV ED

Zaprojektować rozrusznik do silnika :

Silnik indukcyjny trójfazowy (klatkowy): Sg 160L-4

Dane znamionowe:

P_N=15 kW

N_N=1460 obr/min

Prąd : 49,1 A (220 V); 28,5 A (380 V);

Sprawność : η=90%

Współcz. mocy: cosφ=0,89

I_R/I_N=7,6

M_R/M_N=2,3

M_MAX/M_N=2,7

Moment bezwł. J=0.074 kgm²

Masa m=126 kg

Stopień ochrony IP54

Jedną z metod rozruchu silnika klatkowego jest rozruch z zastosowaniem przełącznika gwiazda-trójkąt . Warunkiem rozruchu przy użyciu tej metody jest aby napięciem zasilania było równe napięciu znamionowemu dla połączenia w trójkąt.

Obliczenie całkowitego momentu bezwładności :

J_silnika=GD²/4=0,074/4=0,0185 [kgm²]

J_spr=1 [kgm²]

J= J_silnika+ J_spr= 1,074 [kgm²]

Poślizg znamionowy:

Moment znamionowy dobranego silnika wynosi:

Moment rozruchowy:

Moment krytyczny:

Poślizg krytyczny:

Aby obliczyć moment dynamiczny oraz chwilę przełączenia gwiazdy na trójkąt należy wykreślić charakterystyki mechaniczne.

Korzystając ze wzoru Klossa, możemy obliczyć punkty potrzebne do wykreślenia charakterystyk .

Przy połączeniu silnika w gwiazdę moment zmaleje w stosunku:

Charakterystykę wykreślam dla trzech charakterystycznych punktów:

S	Ω	Mtrójkąta	Mgwiazdy = Mtrój. / 3
	[ rad / sek]	[ Nm ]	[ Nm ]
1	0	225,8	75,27
0,117	138,6	265	88,3
0	157,1	0	0

Aby określić moment dynamiczny podczas rozruchu dobieram moment obciążenia M_o narastający wraz ze wzrostem prędkości.

Przełączenie uzwojeń stojana z gwiazdy na trójkąt powinno nastąpić dla prędkości wyliczonej z odpowiedniej zależności:

Prędkość przełączenia można przyjąć:

ω_p = 140[rad/s]

Mogę przyjąć moment dynamiczny podczas rozruchu :

= const

Mając moment dynamiczny mogę obliczyć czas, po którym należy silnik przełączyć z gwiazdy na trójkąt korzystając ze wzoru na czas rozruchu przy stałym momencie dynamicznym:

Moment dynamiczny podczas rozruchu

Więc uzwojenia stojana należy przełączyć z gwiazdy na trójkąt po czasie pięciu sekund od momentu załączenia silnika do sieci. Czynność tą można zrealizować za pomocą załącznika czasowego o zwłoce 5 [s].

Układ sterowania zaprojektowałem na podstawie skryptu „Napęd elektryczny i automatyka napędu”.

Rozruch silnika następuje po zamknięciu wszystkich trzech wyłączników ręcznych 1WR, 2WR, 3WR oraz przyciśnięciu przycisku „Z”.

Działa wtedy stycznik 1S i 2S, co powoduje połączenie uzwojeń stojana w gwiazdę. Styk pomocniczy stycznika 1S uruchamia przekaźnik zwłoczny PC. Po upływie czasu opóźnienia nastawionego na przekaźniku PC zamyka się jego stycznik w obwodzie cewki przekaźnika PP, co powoduje zadziałanie tego przekaźnika, przerwanie obwodu cewki stycznika 2S i jego zwolnienie. Bierny styk stycznika 2S zamyka obwód cewki stycznika 3S, powodując jego zadziałanie i połączenie uzwojeń stojana w trójkąt. Powoduje to wejście stycznika w charakterystykę naturalną.

---